Фундаменты на элювиальных грунтах.

При проектировании оснований и фундаментов на элювиальных грунтах следует учитывать их значительную неоднородность по глубине и в плане, наличие грунтов с большим диапазоном изменения прочностных и деформационных свойств (скальных разной степени выветрелости и различных типов нескальных грунтов). Надо также иметь в виду склонность элювиальных грунтов к снижению прочности во время их пребывания в открытых котлованах, возможность перехода элювиальных супесей и пылеватых песков в плывунное состояние при их водонасыщении. Иногда элювиальные пылеватые пески проявляют просадочные свойства. Глинистый элювий при замачивании отходами технологического производства способен набухать.

Рекомендуемые характеристики механических свойств элювиальных грунтов приведены в «Пособии по проектированию оснований зданий и сооружений» (к СНиП 2.02.01 — 83). Эти данные в основном могут быть использованы при проектировании сооружений II и III классов или для предварительной оценки оснований. Проектирование оснований и фундаментов тяжелых и ответственных сооружений должно выполняться на основе экспериментального изучения механических свойств элювиальных грунтов с применением лабораторных и, если необходимо, полевых методов исследований.

Большое разнообразие грунтовых условий даже в пределах площадки строительства часто предполагает неоднозначность проектных решений и необходимость вариантных проработок. Это относится к выбору типа и глубины заложения фундаментов, их размеров, назначению мероприятий по обеспечению устойчивости оснований и сооружений, откосов строительных котлованов, выбору конструктивных и других способов ограничения деформаций оснований и сооружений допускаемыми пределами.

Если в основании преобладают дисперсные грунты с незначительным (по разным оценкам, менее 30...40% по объему) содержанием скальных включений в виде глыб, обломков, щебенистого материала, то размеры опорных площадей фундаментов назначаются в соответствии со свойствами наиболее слабых разностей. В противном случае упрочняющее влияние твердых включений на интегральные характеристики грунта является очевидным и такая оценка должна быть произведена при выполнении геотехнических исследований (например, расчетно-экспериментальный метод и др.).

Расчеты по предельным состояниям выполняют обычными методами. Важно отметить, что при определении осадок фундаментов на элювиальных грунтах мощность сжимаемой толщи устанавливается в зависимости от гранулометрического состава грунта. Рекомендации для определения этой величины приведены в таблице 13.2.

Таблица 13.2 Определение глубины сжимаемой толщи элювиальных грунтов

Если здание или сооружение расположено большей частью на скальном, полускальном или глыбощебенистом грунте, целесообразно производить частичную выборку под оставшейся частью элювиальных песчаных или пылевато-глинистых грунтов с устройством уплотненной распределительной подушки из скального щебня, крупнообломочного невыветрелого или слабовыветрелого грунта.

При недостаточности этих мероприятий целесообразно применение свайных фундаментов, способов выравнивания осадок основания или конструктивных мероприятий по повышению устойчивости грунтового массива (устройство шпунтовых ограждений, подпорных стен и т. п.) и снижению восприимчивости сооружений к неравномерным деформациям (разрезка на отсеки, устройство армированных швов и поясов, использование плитных и коробчатых конструкций фундаментов, фундаментов в виде перекрестных лент и т. п.).

При проектировании свайных фундаментов следует иметь в виду, что использование в элювиальных грунтах забивных свай не всегда оказывается целесообразно. Погружение свай до проектных отметок часто может быть затруднено наличием в толще грунтов включений и блоков скальных пород. Особенно неблагоприятны ситуации, когда блоки, препятствующие погружению свай, подстилаются пластами грунтов, имеющих повышенную сжимаемость. Поэтому во многих случаях приходится ориентироваться преимущественно на применение набивных и буровых свай.

Если основание представлено крупноглыбовыми элювиальными грунтами с незначительным содержанием слабых прослоек и «карманов», заполненных рыхлым сжимаемым материалом, определяющими при проектировании являются свойства скальных пород.

Рисунок 13.4. Фундаменты на крупноглыбовых элювиальных грунтах: 1 – неправильное решение; 2 – правильное решение; 3 – расчистка и заполнение щебнем, гравием с уплотнением или цементацией

Для обеспечения надежности проектного решения необходимо определить размеры ослабленных зон и сжимаемость заполняющих их материалов в пределах активной зоны основания, вычислить осадки и убедиться, что они не превышают предельных значений. При формальном выполнении этого условия следует иметь в виду, что внецентренно нагруженные отдельные блоки скальных пород, на которые опирается фундамент, могут переместиться неравномерно, что приведет к образованию крена фундамента (рисунок 13.4). Когда такая ситуация обнаруживается при вскрытии котлована, размер фундамента следует увеличить, обеспечив передачу нагрузки на соседние блоки. 

При отсутствии данных опытного определения снижения прочности элювиальных грунтов во время пребывания в открытых котлованах следует принимать ориентировочные значения защитного слоя (недобора) грунта, м, не менее: для пылевато-глинистых аргиллито- алевролитовых грунтов — 0,3; для магматических глинистых и песчаных, а также крупнообломочных аргиллито-алевролитовых грунтов — 0,2; для прочих видов элювиальных грунтов — 0,15.

При разработке котлованов до проектной отметки защитный спой может быть выполнен отсылкой грунта нарушенной структуры с последующим уплотнением.

Необходимо быть готовым к тому, что в процессе производства работ по отрывке котлованов и устройству фундаментов в элювиальных грунтах могут обнаружиться обстоятельства, не выявленные при проведении инженерно-геологических и геотехнических исследований. Подобные ситуации требуют, как правило, принятия оперативных решений, касающихся перепроектирования фундаментов и способа производства работ.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ:

1. Особенности строительства на скальных и элювиальных грунтах.

2. Специфические свойства скальных и элювиальных грунтов.

3. Классификация скальных и элювиальных грунтов по степени выветрелости.

4. Характерная текстура элювиальных отложений.

5. Особенности инженерно-геологических изысканий.

6. Степень снижения прочности грунтов в открытых котлованах и методы ее оценки (полевые и лабораторные методы).

7. Степень выветрелости (коэффициент выветрелости, относительная прочность крупнообломочных грунтов).

8. Показатели механических свойств грунтов и методы их определения.

9. Нормативные требования к расчетам оснований по предельным состояниям.

10. Определение расчетного сопротивления грунта.

11. Особенности определения глубины сжимаемой зоны основания.

12. Мероприятия по снижению деформаций основания (устройство уплотненных распредельных подушек, требования к их материалам и технологическим параметрам при выполнении; удаление из верхней зоны основания скальных включений (скальные «жилы» и «шапки»); частичная выборка песчаных и глинистых грунтов при расположении здания большей частью на скальных, полускальных или крупнообломочных грунтах; защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов;поверхностное уплотнение грунтов в случае длительного производства работ в котловане; конструктивные мероприятия).

Дата добавления: 2015-07-07